Tải trọng định mức của bánh xe thực chất mô tả điều gì, và cách giảm định mức cho tốc độ, sàn và sốc

Con số catalogue thực đo lường điều gì

Khả năng chịu tải nổi bật của một bánh xe thường là tải trọng định mức động: tải mà nó lăn lặp lại mà không hỏng vòng bi hay lốp sớm [S2]. Con số đó được tạo ra trên đường thử hoặc máy thử dưới điều kiện cố định, nên nó mô tả độ bền lăn trong phòng thí nghiệm chứ không phải tải bánh xe sẽ gặp trên tuyến đường của bạn [S1][S2]. Hai giao thức của Mỹ khác nhau về điều kiện tham chiếu: ICWM chạy lăn liên tục ở 3 mph tối thiểu 10 dặm dưới tải định mức, và đánh hỏng bánh xe khi vòng bi kẹt, bánh biến dạng vượt dung sai, chốt kingpin hỏng hay rãnh bi xoay bị hằn lõm kiểu brinelling [S1]. ANSI MH31.1 chạy ở 4 mph trên sàn nhẵn bằng máy thử [S2]. Vì tốc độ tham chiếu và thiết bị thử khác nhau, tải trọng định mức chỉ có ý nghĩa khi tiêu chuẩn đứng sau nó được nêu tên [S2]. Tĩnh và sốc là các tải trọng định mức riêng, không phải cùng một con số đọc theo cách khác: khả năng chịu tải tĩnh là tải đứng yên tối đa giữ được không biến dạng vĩnh viễn, thử bằng giữ nén một giờ; khả năng chịu sốc là đỉnh tức thời trước khi biến dạng [S2]. Một bánh xe phần lớn thời gian đỗ yên vẫn cần kiểm tra tải trọng định mức động của nó, vì nó phải được di chuyển định kỳ [S17].

Tải trọng định mức được báo có nêu tiêu chuẩn và phương pháp thử không?

Vài tiêu chuẩn điều chỉnh tải trọng định mức bánh xe, và chúng không dùng cùng phương pháp thử hay điều kiện tham chiếu. ICWM công bố tiêu chuẩn Mỹ cho thử nghiệm tải bánh xe, và tải trọng định mức theo giao thức đó nên khớp nhau giữa các nhà sản xuất tuân thủ [S1]. ANSI MH31.1 xác định tải trọng định mức bằng các phương pháp cụ thể riêng [S2]. Ở châu Âu, BS EN 12532 bao phủ bánh xe công nghiệp cho ứng dụng tới 1.1 m/s, với thử nghiệm động, thử nghiệm mỏi, thử nghiệm hiệu năng và khả năng chịu tải trong phạm vi [S16]. ISO 22883 bao phủ ứng dụng tới 1.1 m/s và ISO 22878 bao phủ thử nghiệm tải tĩnh, với chuỗi EN 12527–12533 được dùng ở châu Âu [S12][S18][S27]. Nhà cung cấp có thể nêu các thử nghiệm đã chạy: một nhà cung cấp tuyên bố mọi bánh xe bán ra đều được thử nghiệm và định mức theo tiêu chuẩn ANSI ICWM, nêu thử nghiệm động 6.8, thử nghiệm va đập 6.10 và 6.11, và thử nghiệm tĩnh 6.7 [S6][S9]. Đó là lập trường của riêng nhà cung cấp đó, và đó là mức chi tiết đáng yêu cầu từ mọi nhà cung cấp báo giá. Con số catalogue không trích dẫn tiêu chuẩn là trường hợp cần loại bỏ. Tải trọng định mức không tuân thủ ICWM có thể dùng quãng đường thử ngắn hơn, tốc độ thấp hơn hay vật liệu bánh không tiêu chuẩn [S1]. Các câu hỏi thực tế là tiêu chuẩn nào hỗ trợ tải trọng định mức, giá trị là tĩnh hay động, áp dụng ở tốc độ nào, và cấu hình bánh cùng vòng bi nào đã được thử nghiệm [S16]. Lưu ý các nguồn không xác lập rằng tải trọng định mức từ các tiêu chuẩn khác nhau là tương đương hay chuyển đổi được, nên một con số 1,500 lb theo ICWM và một con số 1,500 lb theo EN 12532 không nên được coi là cùng một tuyên bố [S1][S16].

Từ tổng tải xe đến tải trọng định mức yêu cầu mỗi bánh

Công thức kỹ thuật tiêu chuẩn là tải yêu cầu mỗi bánh = (tổng trọng lượng có tải × hệ số an toàn) ÷ 3 [S17]. Chia cho ba thay vì bốn để xây sẵn biên độ cho trường hợp một bánh rời mặt đất trên sàn không bằng phẳng và tải dồn vào các bánh còn lại [S4][S17]. Trên xe mới ở sàn phẳng, mỗi trong bốn bánh chịu khoảng một phần tư tải, nhưng sàn thật không phẳng và khi quay chuyển hướng một hoặc hai bánh có thể trong chốc lát chịu một nửa tổng tải hoặc hơn [S17]. Hãy dùng tải trọng định mức động, không phải tĩnh, cho mọi ứng dụng lăn [S4]. Tính kích thước theo con số tĩnh mua về một bánh biến dạng khi lăn, còn tính theo trọng lượng xe rỗng thay vì trọng lượng làm việc tối đa là lỗi thông số lặp đi lặp lại [S4][S16]. Hệ số an toàn là nơi các nguồn chia rẽ, và độ lớn phụ thuộc nó áp dụng lên tải trọng định mức tĩnh hay động. Một nguồn khuyến nghị 4x trên khả năng chịu tải động cho công nghiệp tiêu chuẩn, 5x cho vận hành AGV 24/7 và 6x cho va đập nặng [S4]. Các nguồn khác cho 1.0–3.0 tùy loại vận chuyển và chiều cao vật cản, một biên độ 30–50% cho mô-men khởi động, sốc và sàn không đều, hoặc 25–40% trên tải tĩnh tính toán [S10][S18][S22][S27]. Vì các cơ sở khác nhau, hệ số phải được thống nhất với nhà cung cấp chứ không thể giả định.

Giảm định mức tải trọng công bố cho điều kiện vận hành thực tế

Tải trọng định mức công bố giả định điều kiện phòng thí nghiệm: sàn nhẵn, khoảng 70°F, 3 mph, không va đập [S3]. Mỗi điều kiện đưa ứng dụng ra xa tham chiếu đó đều giảm tải bánh xe mang được, và các mức giảm cộng dồn [S3]. Tốc độ là cái đầu tiên: khả năng chịu tải động được quy định ở tốc độ tham chiếu, nên bánh định mức ở 3 mph có khả năng thấp hơn ở 5 mph và thấp hơn nữa ở 8 mph [S2]. Với polyurethane (PU) tiêu chuẩn, một nguồn báo cáo khả năng giảm khoảng 25% mỗi mph trên 3 mph [S3]. Phạm vi tiêu chuẩn châu Âu dừng ở 1.1 m/s, khoảng 4 km/h, và bánh xe cùng bánh xe dùng vòng bi viên chỉ vượt 4 km/h khi khả năng chịu tải giảm [S16][S18]. Tình trạng sàn và chu trình vận hành tiếp theo: sàn nứt hay không bằng phẳng giảm 20–30% khả năng chịu tải do tải sốc chúng tạo ra [S3]. Vận hành liên tục 24/7 giảm 30–40% khả năng chịu tải động so với tham chiếu 8 giờ/ngày [S3][S7]. Thao tác xoay đảo chiều dưới tải giảm 15–20% cả rãnh bi xoay lẫn bánh, còn đẩy ngang thay vì lăn thẳng giảm 25–40% [S3]. Giới hạn nhiệt độ theo từng vật liệu: urethane mất 15–25% khả năng trên 160°F và nhựa phenolic mất 10–15% trên 300°F [S3]. Các mức giảm nhân lẫn chứ không cộng, nên một bánh chạy nhanh, nóng, liên tục trên sàn nứt sẽ xuống thấp xa so với con số công bố [S3]. Các nguồn không công bố một đường cong giảm định mức duy nhất bao phủ mọi vật liệu bánh và nhà sản xuất, nên các tỷ lệ phần trăm trên là những con số được báo cáo để đối chiếu với ứng dụng của bạn, không phải bảng để áp dụng mù quáng.

Chọn vật liệu bánh và vòng bi đối chiếu với tải đã giảm định mức

Khi tải trọng định mức yêu cầu đã biết, lựa chọn vật liệu và vòng bi quyết định xe đẩy đẩy nặng thế nào và bánh thực mang được bao nhiêu tải. Thép rèn có lực cản lăn thấp nhất trên sàn cứng nhẵn, với hệ số 0.01–0.015, nhưng không bảo vệ sàn hay hấp thụ sốc [S5]. Polyurethane 95A ở khoảng 0.03 và được mô tả là sự cân bằng công nghiệp giữa khả năng chịu tải và bảo vệ sàn [S5]. Cao su mềm 70A ở 0.06–0.08, hơn gấp đôi con số polyurethane, vì lớp lốp biến dạng dưới tải và hấp thụ năng lượng vào vùng tiếp xúc [S5]. Loại vòng bi ít quan trọng hơn vật liệu hay đường kính bánh: vòng bi viên chính xác có lực cản lăn thấp hơn 20–30% so với vòng bi trụ, trong khi vòng bi trụ côn chịu tải nặng hơn nhưng thêm 10–15% lực cản so với vòng bi viên [S5]. Vòng bi trụ hoặc vòng bi viên phù hợp tải nặng hơn, và vòng bi kín hay thép không gỉ là lựa chọn cho môi trường bụi, mảnh vụn hay ăn mòn [S20]. Vật liệu cũng đặt trần nhiệt độ, vì các mức giảm urethane và phenolic nêu trên áp lên chính bánh xe [S3]. Cao su nói chung hoạt động tốt hơn nơi giảm ồn và đệm là ưu tiên, hấp thụ va đập từ khe nối sàn và bề mặt không bằng phẳng, trong khi polyurethane thường là lựa chọn mạnh hơn nơi độ chống mài và khả năng chịu tải quan trọng hơn [S15]. Các nguồn không cung cấp bảng giới hạn tải-tốc độ-nhiệt độ hợp nhất cho từng tổ hợp vật liệu và vòng bi, nên lựa chọn vật liệu phải được đối chiếu với chu trình vận hành cụ thể chứ không đọc từ một biểu đồ duy nhất [S3][S5][S20].

Kiểm tra trước RFQ trên từng bánh được báo giá

• Hỏi tiêu chuẩn và phương pháp thử nào hỗ trợ tải trọng định mức — ICWM, ANSI MH31.1, BS EN 12532 hay ISO 22883 [S1][S2][S16].
• Xác nhận con số được báo là tĩnh, động hay sốc, và dùng tải trọng định mức động cho nghĩa vụ lăn [S2][S4].
• Hỏi tải trọng định mức áp dụng ở tốc độ tham chiếu nào, và khả năng chịu tải có giảm trên mức đó không [S2][S16].
• Xác nhận chu trình vận hành được giả định — 8 giờ/ngày so với 24/7 thay đổi mức giảm định mức 30–40% [S3][S7].
• Hỏi nhà cung cấp giảm định mức thế nào cho tình trạng sàn, thao tác xoay đảo chiều và lực đẩy ngang [S3].
• Nêu chiều cao vật cản so với đường kính bánh và hỏi nó ngụ ý hệ số an toàn nào [S10][S18].
• Xác nhận cơ sở hệ số an toàn — áp lên tải trọng định mức tĩnh hay động — và ghi nhận bằng văn bản [S4][S10][S18][S22][S27].

Nơi các nguồn bất đồng

Hai con số người mua sẽ được báo không được thống nhất giữa các nguồn: độ lớn hệ số an toàn và tốc độ tham chiếu đứng sau tải trọng định mức động. Hiển thị cả hai lập trường cho phép bạn hỏi nhà cung cấp cơ sở nào áp dụng cho báo giá của mình.

Not established by the sources

• Không có đường cong hay bảng giảm định mức theo tốc độ riêng của nhà sản xuất nào được công bố trong các nguồn này; chỉ có con số chung khoảng 25% mỗi mph cho polyurethane tiêu chuẩn.
• Không có hệ số hay công thức giảm định mức cho tải sốc được chuẩn hóa và xác lập giữa các nguồn.
• Không có bảng giới hạn tải-tốc độ-nhiệt độ hợp nhất cho các tổ hợp vật liệu bánh và vòng bi.
• Không có số liệu cụ thể về giá, số lượng đặt hàng tối thiểu, thời gian giao hàng hay chi phí khuôn mẫu cho bánh xe tùy chỉnh; chỉ có các yếu tố chi phí được nêu tên.
• Các nguồn không xác nhận tải trọng định mức ICWM, ANSI MH31.1 và EN 12532 là tương đương hay chuyển đổi được.
• Không có chi tiết tiêu chí đạt/trượt cho thử nghiệm nén tĩnh, chẳng hạn giới hạn biến dạng chấp nhận được.
• Không có một hệ số an toàn bắt buộc duy nhất hay đường cong giảm định mức áp dụng cho mọi nhà sản xuất và ứng dụng.

Sources

1. casterhq.com — Industry publication
2. casterhq.com — Industry publication
3. casterhq.com — Industry publication
4. casterhq.com — Industry publication
5. casterhq.com — Industry publication
6. www.nextdaycasters.com — Industry publication
7. casterhq.com — Industry publication
8. www.nextdaycasters.com — Industry publication
9. www.wheelswaycaster.com — Industry peer technical page
10. casterhq.com — Industry publication
11. consolidatedcaster.com — Manufacturer technical documentation
12. conveyorparts.eu — Industry publication
13. www.ytopcaster.com — Manufacturer technical documentation
14. www.rybro.com — Unclassified source
15. consolidatedcaster.com — Manufacturer technical documentation
16. www.ytopcaster.com — Manufacturer technical documentation
17. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
18. www.ironaxis-supply.com — Unclassified source
19. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation